擁有百萬個處理器核心的世界最大仿大腦超算問世

據(jù)國外媒體報道，科學(xué)家們?nèi)涨凹せ盍耸澜缟献畲蟮?ldquo;大腦”:一臺擁有100萬個處理器核心和1200塊互連電路板的超級計算機，其工作原理和人腦一樣。科學(xué)家們宣布，這是世界上最大的神經(jīng)形態(tài)計算機，也就是模擬神經(jīng)元放電的計算機。

這個被稱為Spiking神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)(SpiNNaker)的超級計算機位于英國曼徹斯特大學(xué)(University of Manchester)，項目成員、曼徹斯特大學(xué)計算機工程教授史蒂夫·弗伯(Steve Furber)在一份聲明中說，它“重新構(gòu)思了傳統(tǒng)計算機的工作方式”。

但是SpiNNaker不僅僅是像大腦一樣“思考”。根據(jù)這份聲明，它創(chuàng)建了人類大腦中的神經(jīng)元模型，并對神經(jīng)元運行進行實時模擬，這比地球上任何其他計算機都多。

“它的主要任務(wù)是支持部分大腦模型：例如皮質(zhì)模型、基底神經(jīng)節(jié)，或表示為棘波神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的多個區(qū)域。”弗伯如是指出。

更多的處理器

弗伯解釋說，自2016年4月以來SpiNNaker一直使用50萬個核心處理器來模擬神經(jīng)元活動，但是升級后的機器是此前容量的兩倍。在歐盟“人腦計劃”項目的支持下，SpiNNaker將繼續(xù)讓科學(xué)家們能夠建立詳細的大腦模型。弗伯在聲明中說，現(xiàn)在SpiNNaker有能力同時執(zhí)行200萬億次運算。

盡管其他一些計算機在處理器數(shù)量上可能與SpiNNaker不相上下，但這臺超級計算機的與眾不同之處在于連接這些處理器的基礎(chǔ)設(shè)施。在人類大腦中，1000億個神經(jīng)元同時放電并向數(shù)千個目標(biāo)神經(jīng)元發(fā)送信號。弗伯解釋說，SpiNNaker的架構(gòu)支持處理器之間的特別通信，其行為很像大腦的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

“傳統(tǒng)超級計算機的連接機制并不適合對大腦進行實時建模,”他說，“我相信SpiNNaker比其他任何機器都能實時模擬出規(guī)模更大的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。”

基于計算機的思維模擬

在此之前，SpiNNaker只能運行50萬個處理器，能對大腦皮層中的8萬個神經(jīng)元進行建模。另一項關(guān)于基底神經(jīng)節(jié)(受帕金森氏癥影響的大腦區(qū)域)的SpiNNaker模擬研究證實了計算機作為研究大腦疾病工具的潛力。

弗伯表示，SpiNNaker還能控制一種名為SpOmnibot的移動機器人。SpOmnibot利用計算機來解讀機器人視覺傳感器的數(shù)據(jù)，并實時做出導(dǎo)航選擇。

那么，憑借其所有的計算能力和模擬大腦的能力，SpiNNaker離真正的人類大腦有多遠?弗伯稱，目前來看完全模擬人腦是不可能的。像SpiNNaker這樣的先進機器仍然只能處理一小部分人類大腦的交流，超級計算機在能夠獨立思考之前還有很長的路要走。

他說:“即使有一百萬個處理器，在進行大量簡化假設(shè)的前提下，我們也只能達到人類大腦規(guī)模的1%。”

然而，弗伯補充說，因為老鼠的大腦比人腦小1000倍，SpiNNaker可以模仿老鼠大腦的功能。

“如果一個老鼠的想法只是基于將所有足夠的神經(jīng)元以正確的結(jié)構(gòu)連接在一起(這本身就是有爭議的),那么我們目前在SpiNNaker上運行的模型可以達到這一水平。”弗伯如是指出。